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        兩種無害化疏花劑在‘瑞雪’蘋果上的應用研究

        2022-06-21 20:32:02韓明明,孫魯龍,王嬌嬌,何肖肖,郭雄雄,王麗,梁俊
        山西果樹 2022年3期
        關鍵詞:瑞雪蘋果

        韓明明,孫魯龍,王嬌嬌,何肖肖,郭雄雄,王麗,梁俊

        摘要:【目的】探究無害化疏花劑對‘瑞雪的疏花效果及適宜的使用方法,為無害化疏花劑的應用提供參考。【方法】試驗于2021年在渭南市白水縣西北農林科技大學蘋果試驗站進行,試驗材料為9 a生的‘瑞陽,M26矮化自根砧栽培。所選試驗樹樹勢相當,管理措施一致,自然授粉,行間生草,株行距為1.5 m×4 m。選用甲酸鈣(CFA,10 g/L)和支鏈仲醇聚氧乙烯醚(TMN-6,0.5 mg/L)兩種無公害藥劑作為疏花劑,設置兩種噴施時期組合(Ⅰ:中心花開75%、全樹花開60% Ⅱ:中心花開75%、全樹花開40%、全樹花開60%),研究不同疏花劑的不同噴施時期對蘋果新品種‘瑞雪的疏花效果。【結果】CFA和TMN-6在時期Ⅱ分別噴施1次花朵坐果率分別為40.96%、48.22%,花序坐果率分別為60.87%、68.22%,單雙果率分別為48.79%、39.67%,顯著優(yōu)于其他處理和人工對照;疏花成本較人工疏花分別節(jié)約了63%、66%,節(jié)本增效效果顯著?!窘Y論】綜上,對于‘瑞雪蘋果而言,CFA和TMN-6于中心花開75%、全樹花開40%、全樹花開60%各噴施1次的疏花效果較好。

        關鍵詞:蘋果;瑞雪;無害化疏花劑;化學疏花

        文章編號:2096-8108(2022)03-0011-06中圖分類號:S661.1文獻標識碼:A

        Application of Two Harmless Flower-thinning Agents on ‘Ruixue Apple

        HAN Mingming1, SUN Lulong1, WANG Jiaojiao1,

        HE Xiaoxiao1, GUO Xiongxiong1, WANG Li1, LIANG Jun1,2*

        (1.College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling 712100, China;

        2.Apple Engineering and Technology Research Center of Shanxi Province, Yangling 712100, China)

        Abstract:【Objective】To explore the flower thinning effect of harmless flower thinning agent on ‘Ruixue and the suitable use method, and provide reference for the application of harmless flower thinning agent.【Methods】The experiment was conducted in 2021 at the Apple Experiment Station of Northwest Agriculture and Forestry University, Baishui County, Weinan City. The test material was 9-year-old ‘Ruiyang, cultivated on M26 dwarf self-root rootstock. The selected test trees were comparable potential and their management practices were consistent. They were all naturally pollinated, with grass between rows and spacing of 1.5 m × 4 m. 10 g/L CFA and 0.5 mg/L TMN-6 were selected as two pollution-free agents for flower thinning. Two combinations of spraying periods were set (I: 75% central flowering and 60% whole-tree flowering; II: 75% central flowering, 40% whole-tree flowering and 60% whole-tree flowering). Study on flower thinning effect of different flower thinning agents on new apple cultivar ‘Ruixue.【Results】The fruit setting rates of flowers sprayed once by CFA and TMN-6 were 40.96% and 48.22%, respectively. The fruit setting rates of inflorescence were 60.87% and 68.22%, respectively. The single and double fruit rates were 48.79% and 39.67%, respectively, which were significantly better than other treatments and artificial control. The cost of thinning flowers was reduced by 63% and 66% compared with artificial thinning flowers, respectively.【Conclusion】In conclusion, for ‘Ruixue apple, spraying CFA and TMN-6 once at the center of flowering 75%, whole tree flowering 40%, whole tree flowering 60% had better thinning effect.572BD1D9-CF2D-4DE5-9C2A-EEF9CB69BCE3

        Keywords:apple;ruixue;harmless flower thinning agent;chemical thinning

        蘋果(Malus domestica Bork.)是世界上最重要的溫帶果樹之一,適應性強,分布區(qū)域廣。我國作為世界第一蘋果生產(chǎn)大國,蘋果種植面積高達246. 69萬hm2[1]。在蘋果栽培種植的整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,疏花疏果可有效調節(jié)樹體負載量,緩解果樹大小年,提高優(yōu)果率,是蘋果花果管理過程中不可或缺的措施之一[2]。目前疏花疏果有人工疏除、化學疏除和機械疏除三種方法。其中人工疏除是最精確的辦法,但費時費工,即使是矮化密植的果園,每畝(667 m2)用工至少8個,成本在1 000元左右,人工疏花已經(jīng)不能滿足當下我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。機械疏除方法在國內外已有一些研究,但是目前還未發(fā)現(xiàn)任何一種疏除機器能夠應用于大規(guī)模生產(chǎn)中[3]。因此化學疏花疏果技術將是我國未來蘋果疏花疏果的發(fā)展方向,是果園管理由密集勞動向省力化方向轉變的重要技術手段,是蘋果輕簡化栽培的重要環(huán)節(jié)。

        近年來,國內外在化學疏花疏果劑開發(fā)與應用方面取得了一定的成果,但部分化學疏花劑對訪花昆蟲以及果樹會造成一定的危害。Knight研究表明,石硫合劑使用不當會造成葉片畸形,并對果園授粉蜂產(chǎn)生危害[4]。Bound等研究發(fā)現(xiàn)硫代硫酸銨會灼傷花朵邊緣,使用不當會加重藥害,易產(chǎn)生燒葉的現(xiàn)象[5]。日本在1950年左右便開始應用二硝基化合物進行疏花試驗,發(fā)現(xiàn)二硝基甲酚會引發(fā)果銹,影響果實外觀品質,并且二硝基甲酚含有重金屬物質,會對果園的生態(tài)環(huán)境造成危害[6]。因此,尋求環(huán)保無害化的疏花劑是化學疏花的重要研究方向。甲酸鈣(簡稱CFA)又被稱為蟻酸鈣制劑,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其可當作疏花補鈣劑使用[7];支鏈仲醇聚氧乙烯醚(簡稱TMN-6),是美國DOW化學公司開發(fā)的Tergitol系列表面活性劑的一種。后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)也具有一定的疏花作用,并且得到美國FDA認證,可作為疏花疏果劑用于農業(yè)生產(chǎn)[8]。

        目前,關于甲酸鈣與支鏈仲醇聚氧乙烯醚作為疏花劑在果樹上的應用效果已經(jīng)有一些報道[9-14],大多都在應用在金冠、新紅星、國光等老品種上[15],近年來也有一些應用于富士、嘎拉上,瑞陽是新幾年培育的蘋果新品種,易成花且花量大,迫切需要化學疏花來實現(xiàn)輕簡化花果管理。本研究采用蘋果新品種‘瑞雪[16](‘秦富1號ב粉紅女士)作為試驗材料進行試驗。通過比較不同疏花劑對‘瑞雪的疏花效果,從而篩選出對‘瑞雪具有較好疏除效應的疏花劑及使用方法,為無害化疏花劑的應用提供參考。

        1材料與方法

        1.1地點

        試驗于2021年在渭南市白水縣西北農林科技大學蘋果試驗站(N 35° 12′ 26″,E 109° 32′ 49″,海拔850 m)進行,試驗地地處關中平原與陜北黃土高原的過渡地帶,是典型的黃土高原溝壑區(qū),屬暖溫帶大陸性季風氣候,雨熱同季,降雨適中,2021年4月降水量為68.1 mm,日平均溫度為12.2 ℃;5月降水量為53.4 mm,日平均溫度16.9 ℃;晝夜溫差大。

        1.2材料

        試驗材料為9 a生‘瑞雪/M26,樹勢相當,管理措施一致,采用自然授粉,行間生草,株行距為1.5 m×4 m。

        1.3方法

        1.3.1試驗處理

        選用甲酸鈣(CFA,10 g/L)和支鏈仲醇聚氧乙烯醚(TMN-6,0.5 mg/L),在花期不同階段(中心花開75%、全樹花開40%和全樹花開60%)噴施,以噴施清水為空白,以人工疏花作為對照,各設置3個重復,單株小區(qū),區(qū)組排列,試驗處理見表1。

        用小型動力試噴霧器于上午10:00-11:00或下午16:00-17:00對全樹進行噴施,避開中午陽光強烈高溫的時間段。噴施順序為先上后下,先內膛后外圍,均勻噴布在花序柱頭上,噴施不同處理時,對噴霧器用清水沖洗2~3次,藥劑現(xiàn)配現(xiàn)用。

        人工對照:在全樹花開60%時開始對所選植株進行人工疏花,每20~25 cm留1個健壯花序,其余花序全部疏除,保留中心花和1~2朵邊花[17]。

        坐果數(shù)指標測定后,對所有試驗樹進行人工疏果及定果,保證后期生產(chǎn)不受影響。

        1.3.2測定指標及方法

        1)坐果率。噴施疏花劑前選擇代表性主枝調查花序數(shù)、中心花數(shù)、花朵數(shù)。生理落果后兩周調查統(tǒng)計花序坐果數(shù)、中心花坐果數(shù)、花朵坐果數(shù)、單雙果數(shù)、多果數(shù)以及空臺數(shù),進而計算各指標坐果率。以中心花坐果率、花朵坐果率、花序坐果率、空臺率、單雙果率、多果率反映不同處理的疏花效果。

        中心花坐果率(%)=坐果中心花數(shù)/總中心花數(shù)×100

        花朵坐果率(%)=坐果花朵數(shù)/總花朵數(shù)×100

        花序坐果率(%)=坐果花序數(shù)/總花序數(shù)×100

        空臺率(%)=空臺數(shù)/總花序數(shù)×100(結果數(shù)為0的果臺即視為空臺)

        單雙果率(%)=單雙果果臺總數(shù)/結果果臺總數(shù)×100

        多果率(%)=多果果臺總數(shù)/結果果臺總數(shù)×100(默認1個花序坐果為3個及3個以上為多果)

        2)果實品質和產(chǎn)量測定。果實成熟期進行采收,每個供試單株的上、中、下3層不同方向部位隨機摘取10個果實,每個處理3次重復。測定單果質量、果面色澤、果形指數(shù)、可溶性固形物、可滴定酸、果實硬度、果實密度、果實產(chǎn)量等指標。用電子天平稱取單果質量;用數(shù)顯游標卡尺測量果實縱橫經(jīng)計算果形指數(shù);用數(shù)顯測糖儀(PAL-1)測定可溶性固形物;用GMK-835F型蘋果酸度計測量可滴定酸;用硬度計(GY-1)進行測定果實硬度;用MINOLTA CR-400型色差儀測定果面色澤指數(shù)L*、a*、b*值(其中L*表示亮度;a*表示著色程度,a*為+值時表示紅色,數(shù)字越大著色程度約好,a*為-值時表示綠色;b*為底色,+值時表示黃色,-值時表示青色。);用排水法測量單個果實體積計算果實密度。每個處理為一個區(qū)組統(tǒng)計結果量、單株產(chǎn)量和畝產(chǎn)量。572BD1D9-CF2D-4DE5-9C2A-EEF9CB69BCE3

        產(chǎn)量(kg)=單株產(chǎn)量(kg)×每畝(667 m2)株數(shù)

        1.4數(shù)據(jù)分析

        采用Excel 2017對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析與制圖,采用SPSS26軟件進行差異顯著性分析。

        2結果與分析

        2.1不同疏花劑和噴施次數(shù)對‘瑞雪坐果率的影響10 g/L CFA和0.5 mg/L TMN-6分別于中心花開75%、全樹花開60%(Ⅰ)和中心花開75%、全樹花開40%、全樹花開60%(Ⅱ)各噴施1次的不同指標坐果率如表2所示,不同處理對‘瑞雪均有良好的疏花效果,且顯著優(yōu)于清水對照,CFA噴施3次(Ⅱ)的花序坐果率較低為60.87%,比清水對照低30.86%差異極顯著,與人工對照58.02%無顯著差異,其次是TMN-6噴施3次(Ⅱ)68.22%與CFA噴施3次(Ⅱ)處理無顯著差異,在中心花開75%、全樹花開60%時噴施1次CFA與噴施TMN-6的花序坐果率分別為73.47%和78.76%,比清水對照低15.13%、9.84%差異顯著,分別為人工疏花的1.27倍和1.36倍與之有顯著性差異;中心花坐果率與花序坐果率相對應;于中心花開75%、全樹花開40%、全樹花開60%時噴施一次CFA和噴施TMN-6的空臺率較高,分別為39.13%和31.78%,是清水對照的4.73倍和3.85倍差異性極顯著,與人工對照空臺率41.98%無顯著差異;TMN-6噴施2次(Ⅰ)的單雙果率為29.23%雖略低于人工對照,但無顯著差異,比清水對照高9.73%差異性顯著,另外3個處理的單雙果率由高到低依次為48.79%、39.67%和33.35%均高于清水對照和人工對照32.18%,與之差異性顯著;通過試驗處理和對照處理相比,疏花效果較好的是CFA噴施3次(Ⅱ)和TMN-6噴施3次(Ⅱ)處理,其次是CFA噴施2次(Ⅰ)和TMN-6噴施2次(Ⅰ)處理,因此對于‘瑞雪而言,在中心花開75%、全樹花開40%、全樹花開60%時噴施疏花劑的疏花效果優(yōu)于在中心花開75%、全樹花開60%的疏除效果。

        2.2不同疏花劑和噴施次數(shù)對‘瑞雪果實品質的影響

        由表3可知,化學疏花對‘瑞雪果實品質無不良影響。在果形指數(shù)和密度方面,各處理與人工對照相比有不同的提升或降低,但差異并不明顯;各處理的果實硬度均大于人工對照6.97 kg·cm-2且差異顯著;在色澤方面,CFA噴施3次(Ⅱ)的a*值最低為-14.32,與清水對照-12.35差異顯著,CFA噴施2次(Ⅰ)的a*值較高為-11.63與人工對照-13.39差異較顯著;化學疏花后的果實的可溶性固形物含量普遍優(yōu)于對照處理,CFA噴施3次(Ⅱ)含量較高為14.28%,比清水對照高1.61%差異顯著,其次是TMN-6噴施3次(Ⅱ)13.91%,比人工對照高1.11%差異顯著;不同處理間可滴定酸含量略有差異,TMN-6噴施3次(Ⅱ)和CFA噴施2次(Ⅰ)的可滴定酸較高分別為0.28%和0.26%,略高于人工對照0.25%,差異性極顯著,另外兩個處理的可滴定酸均略低于對照組,無顯著差異;在果實密度方面,各處理間無顯著差異。綜上可知,CFA和TMN-6對‘瑞雪的果實品質無負面影響,且在色澤、果實硬度、可溶性固形物等方面具有提高優(yōu)化作用。

        2.3不同疏花劑和噴施次數(shù)對‘瑞雪產(chǎn)量的影響

        10 g/L CFA和0.5 mg/L TMN-6分別于‘瑞雪中心花開75%、全樹花開60%(Ⅰ)和中心花開75%、全樹花開40%、全樹花開60%(Ⅱ)各噴施1次的果實單果質量和產(chǎn)量如圖1所示,不同的疏花處理對‘瑞雪單果質量和畝(667 m2)產(chǎn)量影響不大,CFA噴施2次(Ⅰ)和TMN-6噴施3次(Ⅱ)的單果質量較大,分別為275.7 g和273.6 g比人工對照提高了16.6%、15.7%差異性顯著,CFA噴施3次(Ⅱ)的單果質量為262.0 g比對應的清水對照高21.7g,比人工對照高25.5 g差異性較顯著,TMN-6噴施2次(Ⅰ)的單果質量較低為250.3 g較低于清水對照,與人工對照236.5 g差異不顯著;4個疏花處理的畝(667 m2)產(chǎn)量均超過了2 500 kg,其中CFA噴施3次(Ⅱ)和TMN-6噴施3次(Ⅱ)的畝(667 m2)產(chǎn)值較高,分別為2 667.8 kg、2 658.6 kg是清水對照的1.14倍差異顯著,比人工對照高299.8 kg、290.7 kg差異較顯著,其次是CFA噴施2次(Ⅰ)和TMN-6噴施2次(Ⅰ)處理,畝(667 m2)產(chǎn)值分別為2 559.3 kg和2 505.1 kg略高于人工對照2 367.9 kg和清水對照2 417.2 kg差異不顯著。因此,10 g/L CFA和0.5 mg/L TMN-6對‘瑞雪的單果質量與畝(667 m2)產(chǎn)量均無不良影響,且對產(chǎn)量還有略微提升的作用。

        2.4化學疏花劑經(jīng)濟效益分析

        使用CFA和TMN-6疏花可以極大程度的節(jié)約人工投入成本,如表4所示。CFA噴施2次(Ⅰ)節(jié)約人工73%,CFA噴施3次(Ⅱ)節(jié)約人工88%,TMN-6噴施2次(Ⅰ)和TMN-6噴施3次(Ⅱ)分別節(jié)約用工72%、85%;每畝(667 m2)化學疏花總投入分別為612.2元、521.7元、687.2元、496.7元,較人工疏花分別減少57%、63%、52%、66%。其中CFA噴施3次(Ⅱ)和TMN-6噴施3次(Ⅱ)節(jié)本增效效果較為顯著。

        3討論

        3.1不同疏花原理的疏花效果

        不同疏花試劑的疏花原理不同,因此會對疏花效果產(chǎn)生不同的影響。我國學者在化學疏花原理方面進行了大量研究,大致分為以下幾類[18]:1)通過損傷柱頭組織、殺傷花粉而阻止受精,如石硫合劑和本試驗所用的TMN-6、CFA;2)通過抑制花粉萌發(fā)和花粉管生長而使之無法坐果,如PDJ;3)通過抑制胚珠發(fā)育進行疏花,如萘乙酸鈉、MCPB-ethyl;4)使花粉與柱頭隔離阻止受精,如植物油等。572BD1D9-CF2D-4DE5-9C2A-EEF9CB69BCE3

        王安麗等[19]研究表明在初果期紅富士蘋果新紅1號中心花75%~85%時噴施石硫合劑200倍液能夠起到很好的疏花效果。但是石硫合劑的疏花效果不穩(wěn)定,使用不當會造成葉片畸形,并且還會腐蝕損壞金屬制的彌霧機[20]。雷遠等[21]研究發(fā)現(xiàn)在嘎拉蘋果上初花期后的第2天和第4天各噴施1次15 mg/L萘乙酸,花序坐果率為51.5%,有較好的疏花效果,但是在試驗過程中發(fā)現(xiàn)樹體樹葉偏向生長并且有明顯的卷曲現(xiàn)象。宋占麗等[22]研究表明40 g/L植物油對蜜脆的疏除率為69.37%,疏花效果較好。10 g/L CFA噴施3次的花序坐果率為60.87%,與雷遠等[23]的發(fā)現(xiàn)一致;雖然甲酸鈣的疏花機理與石硫合劑相似,但是其不會對樹體及周圍環(huán)境造成危害。TMN-6的花朵坐果率明顯低于清水對照,與陸金珍[23]等發(fā)現(xiàn)一致。不同的疏花試劑具有不同的特點,而甲酸鈣和TMN-6兩種疏花試劑均具有無公害,價格低廉,易獲取等特點,有望成為研究和推廣優(yōu)勢試劑。

        3.2花期氣候對疏花效果的影響

        光照、溫度、濕度等不可控因素對化學疏花的影響很大。花期持續(xù)低溫使得花期延長,中心花與邊花開放時間間隔拉大,有利于疏花劑的噴施,達到“保中去邊”的目的。但是極端的氣候條件、施用疏花劑前后的天氣狀況均會嚴重影響疏花效果。Tokota等[24]研究發(fā)現(xiàn),陰雨天氣會導致奈乙酸疏除過量;低溫高濕的環(huán)境有助于二硝基類化合物的吸收,在疏花的同時,易損害樹體幼嫩器官[25]。王安麗等[19]認為,噴施疏花劑時持續(xù)高溫,也可能會降低藥效。武應霞等[12]研究表明,在富士盛花期噴布0.5 mg/L TMN-6,坐果率為27.9%,具有明顯的疏花效果,且顯著降低腋花芽坐果率。這與本試驗研究結果不符,可能是由于花期不良的天氣狀況,影響了疏花效果。據(jù)不完全調查顯示,2021年‘瑞雪花期4/10—4/20連續(xù)10 d為陰天或多云天氣,并伴隨2~3級微風,推測可能是因為風力加快了花粉的傳播速度,有利于花朵授粉,對化學疏花效果產(chǎn)生一定影響;并且噴施疏花劑時,大風影響了藥劑噴施的質量,使得所施藥劑不能充分落在柱頭上,從而降低了疏花效果。雖然應用化學疏花方法省時省力,但是其目前還不能完全取代人工疏花,我們可以將化學疏花作為一項生產(chǎn)輔助技術,后期再進行小規(guī)模的人工定果,可以有效節(jié)約生產(chǎn)成本。由于化學疏花受環(huán)境影響較大,根據(jù)不同的氣候,可以對疏花劑的使用進行適當?shù)恼{整,建議在掌握熟練的化學疏花使用技術之后,再規(guī)模化投入應用。

        4結論

        對比CFA和TMN-6不同噴施次數(shù)在‘瑞雪蘋果上的疏除效果和應用成本,CFA和TMN-6噴施3次疏除效果優(yōu)于噴施2次。于中心花開75%、全樹花開40%、全樹花開60%時各噴施1次CFA的花朵坐果率為40.96%,單雙果率48.79%;噴施TMN-6的花朵坐果率為48.22%,單雙果率為39.67,疏花效果顯著。與人工疏花相比,CFA和TMN-6噴施3次投入成本分別節(jié)約63%和66%,更適合在生產(chǎn)中應用。

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        收稿日期:2022-03-20

        基金項目:國家重點研發(fā)計劃(2020YFD1000201);陜西省重大科技專項(2020zdzx03-06-02-02);中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助(2452020033)

        第一作者簡介:韓明明(1996-),女,碩士研究生,主要從事蘋果省力化花果管理和品質提升的相關研究。E-mail:1186560658@qq.com

        *通信作者:梁?。?963-),男,教授,博士,主要從事蘋果安全質量和蘋果品質改良的研究。E-mail:strongca@163.com572BD1D9-CF2D-4DE5-9C2A-EEF9CB69BCE3

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